Фільєрний живильник з платино-родієвого сплаву

Изобретение относится к производству волокнистых материалов из силикатных расплавов и может быть использовано для выработки теплоизоляционных, звукоизоляционных и фильтрующих материалов, а также непрерывных нитей. Известен многорядный питатель для выработки волокна из неорганических расплавов, включающий пластину с фильерами, соединенную с крыльями, выполненными с уменьшением ширины от центра к токоподводам, причем уменьшение ширины крыльев относится к половине их длины как 1:40 -1:70 [1]. Недостатком данного питателя является поступление на фильеры расплава непосредственно из плавильной печи. Расплав поступает перегретым посредине и захоложенным по краям питателя, что не дает возможности прогреть при запуске и работе вышележащие слои расплава, обеспечить равномерность температуры по длине и предотвратить забивание фильер осколками огнеупоров от кладки печи. Недостатком также является низкий срок службы в связи с температурными деформациями. Известен питатель, включающий фильерную пластину с прикрепленными к ней токоподводами, сечение которых в 1,6-2,0 раза превосходит сечение питателя, а толщина фильерной пластины не менее, чем в 5 раз превосходит толщину крыльев [2]. Недостатками данного питателя являются: - переохлаждение фильерного поля вблизи токоподводов из-за недостаточного прогрева их, обусловленного излишне большим сечением; - отсутствие компенсации температурной неравномерности расплава по длине питателя; - низкий срок службы в связи с температурными напряжениями между крыльями и фильерным полем изза слишком большого перепада сечений. Известен фильерный питатель, содержащий фильерную пластину с крыльями, выполненными с гофрами, перпендикулярными оси пластины [3]. Недостатками данного фильерного питателя являются: - отсутствие компенсации температурной неравномерности расплава; - сложность конструкции (стык обечайки с гофрированным крылом) и отсутствие компенсации на торцевых крыльях. Все это вместе приводит к температурным напряжениям и преждевременному выходу из строя фильерного питателя. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является фильерный питатель для выработки волокна из горных пород, включающий корпус, распределитель расплава, фильтровальную сетку и фильерную пластину с соотношением живых сечений последних 1:1,15-1:4,0 [4]. Недостатком данного фильерного питателя является сложность конструкции (фильерное поле, фильтровальная сетка и распределитель расплава расположены в три яруса) и связанный с ней значительный расход драгметаллов, а также заниженное сечение фильтровальной сетки, на которой оседающие осколки огнеупора не имеют возможности раствориться и со временем забьют все отверстия, выводя фильерный питатель из строя. Задачей настоящего технического решения является обеспечение возможности эффективного прогрева, поступающего на фильеры расплава, обеспечение его термической однородности по длине фильерного поля, очистки его от осколков огнеупора, создание условий для их растворения, равномерный нагрев фильерного поля и фильер, повышение производительности и срока службы питателя, упрощение конструкции и снижение расхода драгметалла. На фиг. 1 схематически изображен продольный разрез; на фиг. 2 - поперечный разрез; на фиг. 3 - вид сверху; на фиг. 4 -разрез по средине высоты обечайки; на фиг. 5 - схема соотношений размеров фильерного питателя. Поставленная задача решается тем, что фильерный питатель, состоящий из фильерного поля 1, токоподводов 2 и фильтровальной сетки 3 с примыкающими к ней с боков и торцов крыльями 5, выполнен при соотношении толщины фильерного поля 1 к толщине фильтровальной сетки в пределах 3:1-6:1 живые сечения их относятся как 1:2-1:4, диаметр (d) перфорации фильтровальной сетки 3 составляет 0,6-0,8 диаметра (D) фильеры 6, между фильтровальной сеткой 3 и фильерным полем 1 расположена контурная обечайка 4, высота (Н) которой составляет 1:4-1:6 от ширины (В) фильерного поля 1, а фильерное поле 1 выполнено заодно с отогнутыми вниз токоподводами 2 без изменения толщины, при этом расстояние (а) от крайнего ряда фильер 6 до боковой кромки фильерного поля 1 находится в пределах 1,3-1,8 шага (t) рядов фильер 6. Вариантом выполнения фильерного питателя является выполнение обечайки 4 с полным или частичным гофрированием 7 средней по высоте части обечайки выпуклостями внутрь. Вторым вариантом является выполнение фильтровальной сетки 3 с неперфорированной центральной частью, составляющей от 15 до 50% длины фильтровальной сетки. Предложенный фильерный питатель работает следующим образом. При установке его в рабочее положение крылья 5 на электроизолирующей прокладке зажимаются между контурными холодильниками (на чертеже не показано) и фильерный питатель в сборе монтируется под выработочное очко печи (не показано). К токоподводам 2 подключаются шины (не указаны) и подается электропитание. По мере разогрева фильерного питателя температурное удлинение фильерного поля 1 при выбранных соотношениях ширины и высоты компенсируется обечайкой 4 и не вызывает черезмерных сжимающих напряжений фильерного поля 1, растягивающих напряжений фильтровальной сетки 3 и напряжений сдвига на местах прикрепления крыльев 5. Гофрирование стенки обечайки 4 вогнутостями гофр 7 внутрь, не увеличивая монтажных размеров фильерного питателя, позволяет увеличить компенсирующую способность обечайки 4 подобно сильфону. Этим продлевается срок службы фильерного питателя. Принятое соотношение 1:4-1:6 высоты (Н) обечайки 4 и ширины (В) фильерного поля 1 обусловлено практической проверкой. Меньшее чем 1:6 соотношение не обеспечивает компенсирующей способности обечайки 4 из-за малой ее высоты (Н), большее чем 1:4 соотношение приводит к неоправданному увеличению расхода драгметаллов при изготовлении. За счет равного сечения, примыкающего к фильерному полю 1 токоподвода 2 подводимый ток разогревает указанную часть токоподвода до рабочих температур, при этом часть тока проходит через фильерное поле 1 с уменьшенным за счет фильер 6 сечением, а часть тока через торцевые участки обечайки 4 греет фильерную сетку 3. Влияние краевого фактора охлаждения кромок фильерного поля 1 не сказывается на фильерах 6 при выбранном соотношении шага фильер (t) и расстояния (а) до кромки фильерного поля 1. Таким образом достигается равномерный разогрев всех фильер 6, обеспечивающий повышение' производительности без местных перегревов, снижающих срок службы фильерного питателя. По мере поступления расплава он протекает через перфорацию сетки 3 разогретой до температуры выше температуры фильерного поля 1 за счет выбора сечений в соответствии с условиями теплоотдачи (фильтровальная сетка 3 находится внутри печи, а фильерное поле снизу излучает тепло и омывается окружающим воздухом). За счет выбранного диаметра перфорации на фильтровальной сетке 3 задерживаются осколки огнеупоров, способные забить фильеры 6. Так как перфорационных отверстий намного больше, чем фильер 6, они расположены близко друг от друга, и осколок, закрывший одно отверстие омывается расплавом, проходящим через соседнее, растворяется расплавом и освобождает фильтровальную сетку 3 для последующей работы. Таким образом, даже при значительном количестве осколков огнеупора в расплаве его приток на фильеры 6 не претерпевает значительных изменений и обеспечивает стабильную производительность. Принятое соотношение толщины фильерного поля 1 и фильтровальной сетки 3 как 3:1 -6:1 обусловлено практически отработанной толщиной фильерного поля 1 размером 3 мм и конструктивно соединяемой толщины фильтровальной сетки 3 размером 0,5-1 мм. При этом меньшей толщине фильтровальной сетки 3 соответствует меньшее из значений соотношение диаметров (D) фильер 6 к диаметру (d) перфорационных отверстий d/D=0,6-0,8 и меньшее соотношение живых сечений фильтровальной сетки 3 и фильерного поля 1 как 1:2-1:4 для сохранения распределения мощностей, выделяемых на фильерном поле 1 примерно 75% и фильтровальной сетке 3-20%, остальное крылья 5% и обечайка 4%. Температурная неоднородность поступающего расплава компенсируется при протекании его через перфорацию фильтровальной сетки 3. При исполнении питателя с неперфорированной центральной частью перегретое ядро потока расплава направляется к торцам, перемешиваясь с краевыми захоложенными частями его, что уменьшает неоднородность температуры по длине фильерного поля. Кроме того, из-за отсутствия перфорации центральная часть фильтровальной сетки 3 имеет большее сечение, чем перфорированная часть, разогревается меньше, что также увеличивает равномерность распределения температуры и срок службы. Выбор длины неперфорированной части фильтровальной сетки обусловлен отсутствием разделения центрального потока расплава при длине неперфорированной части менее 15% и невозможностью соблюсти необходимые сечения перфорации фильтровальной сетки 3 при длине неперфорированной части более 50% общей длины. Поступающий на фильеры 6 расплав протекает через их каналы с диаметром (D) до захоложенного нижнего обреза и далее перерабатывается в волокно известными способами.